2014 Fiscal Year Annual Research Report
移行運動量をパラメータとする電子・分子衝突立体ダイナミクスの研究
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25248002
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 正彦 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80241579)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 化学物理 / 原子・分子物理 / 電子線散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電子が分子に衝突する時、分子軸の向きが入射電子ビーム軸と垂直か平行か、あるいは遠方衝突か近接衝突かに依存して衝突の起こる確率や衝突の物理的内容が異なるのではないだろうか。本研究の目的は、そうした極めて基礎的な問いに初めて応える、電子・分子衝突の立体ダイナミクスという新しい研究分野の開拓である。具体的には、研究代表者らが世界に先駆けて開発した(e,2e+M)分光を展開し、分子配向と衝突径数の二つをパラメータとして電子衝撃イオン化断面積を測定する「電子・分子衝突の反応顕微分光法」として確立する。
上記の目的に向けて、本研究計画初年度の平成25年度には真空チェンバーと電子エネルギー分析器の設計・製作、及び市販ターボ分子ポンプの購入を行った。この成果を踏まえ、本年平成26年度には、高分解能マルチヒット位置検出システム、高圧電源、およびそれらを収容・操作するためのラックを購入すると共に、パルス電子銃や分子線源の設計・製作を行い、これらを組み合わせることにより装置を完成させた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究計画は、新規分光法の開発に大きなウエイトを置くため、応募申請書では研究計画期間の4年を装置開発のための前半2年と装置立ち上げおよび実験研究のための後半2年に分けた。応募申請書の内容からの変更点は、本研究計画初年度に行った荷電粒子トラジェクトリー・シミュレーションによる検出効率の精査の結果を踏まえて、当初予定していた（電子・電子・解離イオン）三重同時計測に比べて桁違いに大きな信号強度が期待できる新規プロトコルに則した電子エネルギー分析器の仕様のみである。従って、本研究計画全体に対するこれまでの達成度は、本研究計画の応募申請書とほぼ相違なく、おおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度、26年度までの成果を踏まえて、本研究計画3年目の平成27年度では、オシロスコープを購入し、予備実験を重ねることにより装置をシステムとして立ち上げる。具体的には、まずcw型電子線を用いてエネルギー分析器の立ち上げと調整を図る。これにより、目的とする「電子・分子衝突の反応顕微分光」実験で実際に得られる信号強度の推定ができ、その値を基にしてエネルギー分解能、運動量分解能、時間分解能など各種実験パラメータの現実的な最適化を図る。その後、種々の単純分子を対象として分子配向と衝突径数の二つをパラメータとする電子衝撃イオン化断面積の測定に着手する。
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